大口径・高時間分解・低雑音光電子増倍管の開発

大口径、高时间分辨率、低噪声光电倍增管的开发

基本信息

批准号：
61840003
负责人：
鈴木厚人
金额：
$ 3.46万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research
财政年份：
1986
资助国家：
日本
起止时间：
1986 至 1987
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-61840003/
关键词：
光電子増倍管

项目摘要

高性能大口径光電子増倍管の開発のために本年度は、既存の20インチ光電子増倍管の基本特性,改良点,改良方法を検討し、試作のための基本設計を行った。(1)時間特性16インチ光電子増倍管のダイノードを使って、時間分解能を測定した。この結果、印加電圧2000ボルト、光量1ホトエレクトロンレベルで平均時間分解23ナノ秒を得た。この値は目標としている3ナノ秒を越えるものであり高時間分解の実現が可能となった。(2)エネルギー分解能1ホトエレクトロンのピークがエネルギースペクトラム上で識別できることを日標に検討を行っているが、まだ達成されていない。電子計算機によるシュミレーションでダイノード構造の最適化を求めている。(3)雑音特性雑音の原因となる主な要素は、光電子増倍管の容器であるガラス中に含まれている放射性不純物(ウラン,トリウム,カリ)からくる。ガラス製造工程での放射性不純物の混入の可能性を調べ、又ガラス原料中の含有量を測定する準備を行った。これらの結果を基に低雑音ガラスを開発する。(4)耐水性既存20インチ光電子増倍管の防水構造、及び神岡陽子崩壊実験での3年間以上の防水実績を孝慮して、より耐水性の良い防水構造の設計、防水コネクターの設計を行った。以上の検討、試験結果から高性能増倍管試作に向けて、基本設計、及び増倍管の中心部であるダイノード部製造のための金型試作を行なった。

为了开发高性能、大口径光电倍增管，今年我们对现有20英寸光电倍增管的基本特性、改进和改进方法进行了研究，并进行了样机的基本设计。 (1)时间特性使用16英寸光电倍增管的倍增极来测定时间分辨率。结果，在施加电压为2000伏、光强度为1光电子能级的情况下，获得了23纳秒的平均时间分辨率。该值超过了3纳秒的目标，使得实现高时间分辨率成为可能。（2）能量分辨率我们目前正在努力的目标是能够识别一个光电子在能谱上的峰值，但这还没有实现。通过计算机模拟寻求倍增极结构的优化。 (3)噪声特性引起噪声的主要因素来自光电倍增管玻璃容器中含有的放射性杂质(铀、钍、钾)。我们调查了玻璃制造过程中混入放射性杂质的可能性，并准备测量玻璃原材料中的含量。基于这些结果，我们将开发低噪音玻璃。 (4)耐水性考虑到现有20英寸光电倍增管的防水结构以及神冈质子衰变实验中3年多的防水性能，我们设计了耐水性更好的防水结构，并设计了防水连接器。去了。基于上述研究和测试结果，我们创建了用于制造倍增管核心部分的倍增极部分的基本设计和原型模具，以生产高性能倍增管原型。